在基質水勢-5~-10kPa吸力下,基質對水分吸力更強,這是植物生理可以適應、不會萎蔫的比較低水量,因此這部分水量稱為緩效水。通常緩效水占基質總體積的4%左右。如果基質對水的吸力超過-10kPa,基質水吸力遠遠超過了植物根系的吸力,即使基質中有大量水分存在,仍然不能被植物根系吸收利用,所以這部分水分被稱為無效水。了解基質中基質吸力與空氣容積、有效水容積、緩效水容積和無效水容積的關系,是基質調制技術的基礎。要科學調制基質,還必須研究不同分解度、不同顆粒粒徑對基質不同孔隙形成的影響,以便合理利用各種基質原料,合理調配不同粒徑的不同原料,達到獲得理想水氣指標的目的。不同分解度泥炭具有不同的空氣體積、有效水體積和緩效水體積。分解度越高,泥炭顆粒越細,空氣體積越少,通氣性變差,緩效水體積增加的越多。同樣分解度的泥炭,弱分解蘚類泥炭比強分解泥炭具有更好的物理性狀,水分吸持能力強。 工廠化育苗較早使用的育苗基質為巖棉,底部鋪設不織布供應營養液。江西模塊式固化基質工程
西方國家在工業污染得到嚴格控制后,農業污染放到了近十年來環境法規的重要位置[28]。在無土栽培系統中水的利用率為30%左右,在開放系統中廢液被排到土或水環境中,由于這些廢液含有大量的鹽和營養元素,造成土壤的次生污染和地區水體富營養化,這二種污染是農業污染的主要問題,各國都制定了相應的制度法規。荷蘭是世界上無土栽培面積比較大、技術發達的國家,其環境公署根據國家2000年污染降低目標計劃,1989年規定溫室無土栽培應逐步改為封閉系統,不許造成土壤的次生污染,這就要求選用的基質具有良好的理化性質,具有較強的鹽、pH緩沖性能和合適的養分含量,但目前該國面積比較大的巖棉栽培是不能滿足此要求的。泥炭是世界上應用很普遍、效果較理想的一種栽培基質。然而除了分布不均,運輸困難,銷售價格高以外,它在保護環境上也有重要的意義。首先是泥炭對CO2的固定作用,這種作用對減少大氣中的CO2具有較好的效果,眾所周知,CO2量的增高是造成全球溫室效應的主要原因之一;其次泥炭是一種短期內不可再生的資源,貯藏的總量有限,不可能無限制地開采。 安徽垂直固化基質方案主要使用中小粒徑的鋸木屑,這種材料吸水性強,不同樹木產生的鋸木屑性質也不盡相同。
對基質的物理性質有明顯影響。隨著基質顆粒中小顆粒的逐漸增加,基質的容重增大,對于土壤來說,水分保持在孔隙中,飽和含水量是土壤的孔隙全部充滿水分時的含水量,其數值與土壤的總孔隙度相同。而對于珍珠巖等基質,除孔隙充滿水分外,顆粒本身的表面或內部也吸收水分,所以它的飽和含水量的數值大于總孔隙度。這也從另一個側面說明了基質持水性一般都較好,植物對水分的需求可通過良好的持水性和及時灌溉解決,而通氣性必須靠基質本身的通氣孔隙來解決,因而,基質的通氣性在某種程度上比持水性更為重要。特別是單一基質,顆粒均勻,孔隙也均一,持水性和通氣性的矛盾不協調,而復合基質則能利用不同材料理化性質的特點達到結構和性能的優化。
對栽培作物生長有較大影響的基質化學性質主要有基質的化學組成及由此而引起的化學穩定性,酸堿性,物理化學吸收能力(陽離子代換量).緩沖能力和電導率。◎基質的化學穩定性是指基質發生化學變化的難易程度。無土栽培基質要求有較強的化學穩定性,以減少其對營養液平衡的影響。基質的組成成分不同,其化學穩定性存在較大差異。①由無機礦物構成的基質如砂,石礫等.若其由石英.長石、云母等礦物組成。化學穩定性**強∶由角閃石、輝石等組成的次之;而以石灰石,白云石等碳酸鹽礦物組成的化學性質**不穩定,產生的。②由植物殘體構成的基質,如泥炭、木屬、稻殼.甘蔗渣等.其組成成分復雜,對營養液的影響較大,其組成成分大體分為三類,一類是易被微生物分解的物質,如糖,淀粉、有機物等。使用初期易引起N缺乏;一類是有毒物質,如某些有機酸.酚類、丹寧等,0根系,還有一類是不易分解物質,如木質素.腐殖質等,這類基質**穩定。使用時**安全。如泥炭和經過堆漚處理后腐熟了的木屑.樹皮.甘蔗渣等。作為無土栽培基質,含***,第二類物質較多的基質不經處理是不能直接使用的,比較安全的辦法是要將其漚制腐熟后再使用,堆漚是為了消除基質中易分解物質和有毒物質。 由于設施土壤栽培存在諸多缺點,如土壤次生鹽漬化。
從國內外無土栽培研究和生產實踐的歷史與現狀看,有機型基質使用較少。一方面是由于植物的有機營養理論不清楚,有機成分在設施滴灌條件下的釋放、吸收、代謝機理不明。另一方面隨著計算機技術、自動化控制技術和新材料在設施中的應用,設施園藝已進入全自控現代溫室新階段,有機型基質的使用可能會給植物營養的精確調控和營養液的回收再利用帶來困難。由于混合基質由結構性質不同的原料混合而成,可以揚長避短,在水、氣、肥協調方面優于單一基質,所以,混合基質將是今后發展的方向。 目前為止還沒有發現單一的任何單一的基質可以適應某種植物的生長。四川創意固化基質方案
復水后的恢復情況可以作為植物能否度過干旱條件的重要指標。江西模塊式固化基質工程
通氣孔隙與持水孔隙的比值稱為氣水比,基質的氣水比是衡量物理性狀的重要指標,與總孔隙度一起更能說明基質的氣水關系。育苗基質的氣水比一般為1∶3-4為宜。司亞平等通過試驗發現:當穴盤育苗基質的比較大持水量大于150%,液態含量60%-70%,氣態含量10%-20%時,可培育出健壯幼苗,并認為,上述三項物理性質結構指標可用來判斷某種材料是否能夠作為培育質量穴盤苗的基質。緩沖作用可以使根系生長的環境比較穩定,即當外來物質或根系本身新陳代謝過程中產生一些有害物質危害作物根系時,緩沖作用將這些危害化解。具有物理化學吸收功能的固體基質都有緩沖作用。無土育苗時,常常會由于營養液中使用了較多的生理酸性鹽,在作物吸收過程中產生較強的酸性(氫離子濃度過高),具有物理化學吸收功能的基質可以將這些有害的活性酸轉變成潛行酸而消除其危害性。一般來講,有機基質比無機基質具有更大的緩沖能力。一般來說, 有機基質的持水性能都很好,但也不 是越大越好,例如椰糠和泥炭其巨大的持水性能致 使在桉樹嫩枝扦插時導致爛根 。相對來說, 基質吸 附的水能被植物吸收利用才有意義 。 江西模塊式固化基質工程